生物除磷颗粒污泥去除Pb~(2+)的效能机制

以好氧颗粒污泥的吸附作用和磷酸盐对重金属的螯合作用为基础,采用富含磷酸盐的生物除磷颗粒污泥作为吸附剂来处理含铅废水,考察了不同吸附条件(pH、Pb~(2+)的初始浓度、吸附反应时间)下,颗粒污泥对Pb~(2+)的去除效果。结果表明,除磷颗粒污泥在pH为4,初始Pb~(2+)浓度为150 mg·L~(-1)时,对铅的去除率最高(为99.9%);在吸附反应20 min时即可达到吸附平衡。生物除磷颗粒污泥对Pb~(2+)的吸附可以用Langmuir模型拟合(R~2=0.993),最大吸附量为49.5 mg·g~(-1)。其中离子交换和磷酸盐与Pb~(2+)的螯合作用对除磷颗粒污泥去除Pb~(2+)起到重要作用;傅里叶变换红外光谱(FTIR)测定表明—COOH、—OH、磷酰基等多种官能团也参与了除磷颗粒污泥除Pb~(2+)过程。     

给水厂含铝污泥对含磷废水的吸附特性研究

为研究给水厂含铝污泥对水中磷的吸附特性,考察了污泥投加量、p H、磷初始浓度、污泥粒径、吸附时间以及温度等因素对除磷效果的影响。结果表明,在污泥投加量为15 g/L,p H为2~10,磷初始质量浓度为10 mg/L,污泥粒径为0.15~0.3 mm,吸附100 min时,除磷效果最好,磷去除率为90.93%,吸附量为0.60 mg/g。磷吸附量与磷初始浓度成线性关系,并且温度越高,吸附量越大。给水厂含铝污泥对磷的吸附动力学符合Lagergren准二级动力学模型,吸附数据与采用Langmuir等温吸附模型得出的计算值吻合很好,且吸附反应为吸热反应,能自发进行。     

NaOH处理香菇废弃物在二元金属溶液中镉的吸附特性研究

香菇废弃物是一种廉价生物吸附剂,Na OH处理后对Cd~(2+)吸附能力大大提高,在此基础上探讨该生物吸附剂在二元金属溶液中的吸附行为特征。结果显示,NaOH处理后的香菇在二元金属溶液中对镉的吸附更具优势。当共存离子浓度较低时(1~10 mg/L),Cu~(2+)(Pb~(2+))对Cd~(2+)吸附的负影响较小,继续增大共存离子浓度至30 mg/L,Cd~(2+)的吸附量降低了0.247 mg/g(0.111 mg/g)。Zn~(2+)浓度较低时(1 mg/L)对Cd~(2+)吸附的负干扰作用明显,继续增加Zn~(2+)浓度至30 mg/L,Cd~(2+)吸附量维持不变。预处理香菇在二元金属溶液中(Cd+Cu、Cd+Zn、Cd+Pb)对Cd~(2+)吸附的最适宜p H范围为5~7,较一元镉金属溶液的适宜pH值范围广(6~7)。热力学实验表明,Cu~(2+)/Zn~(2+)/Pb~(2+)对香菇Cd~(2+)吸附的负干扰作用强弱的顺序依次是Zn~(2+)Pb~(2+)Cu~(2+);Langmuir等温吸附模型和Freundlich等温吸附模型能够较好地拟合Na OH处理后香菇在二元金属溶液中(Cd+Cu、Cd+Zn、Cd+Pb)对Cd~(2+)的热力学吸附过程。     

锌对EBPR系统除磷性能的影响及其机制

强化生物除磷(EBPR)系统具有优良的除磷性能且在水处理领域应用较广。Zn~(2+)是水体中广泛存在的金属离子,其对EBPR系统除磷性能的影响及其机制尚不清楚。为此,构建EBPR系统研究了Zn~(2+)对该系统除磷性能的影响。研究发现,3～100 mg/L的Zn~(2+)对EBPR系统除磷抑制率为2.06%～98.05%。进一步研究Zn~(2+)对代谢中间产物及关键酶活性的影响,发现较高浓度Zn~(2+)(≥10 mg/L)可抑制聚磷微生物体内聚羟基烷酸酯与糖原的正常代谢(p0.05),除磷关键酶活性也受到抑制(p0.05)。     

生物除磷颗粒污泥去除Pb2+的效能机制

以好氧颗粒污泥的吸附作用和磷酸盐对重金属的螯合作用为基础,采用富含磷酸盐的生物除磷颗粒污泥作为吸附剂来处理含铅废水,考察了不同吸附条件（pH、Pb²⁺的初始浓度、吸附反应时间）下,颗粒污泥对Pb²⁺的去除效果。结果表明,除磷颗粒污泥在pH为4,初始Pb²⁺浓度为150 mg·L^-1时,对铅的去除率最高（为99.9%）;在吸附反应20 min时即可达到吸附平衡。生物除磷颗粒污泥对Pb²⁺的吸附可以用Langmuir模型拟合（R²=0.993）,最大吸附量为49.5 mg·g^-1。其中离子交换和磷酸盐与Pb²⁺的螯合作用对除磷颗粒污泥去除Pb²⁺起到重要作用;傅里叶变换红外光谱（FTIR）测定表明-COOH、-OH、磷酰基等多种官能团也参与了除磷颗粒污泥除Pb²⁺过程。     

蛭石吸附处理废水中Zn污染的研究

本文以蛭石为吸附材料,吸附废水中的Zn~(2+),用锌试剂分光光度法来测得水中锌离子的浓度。文中进行了单因素试验、正交试验和吸附热力学研究。在单因素实验过程中,分别探究了五个影响因素:蛭石的投加量、吸附时间、吸附温度、Zn~(2+)的初始浓度、pH值。实验表明,去除率最高可达89%,吸附效果良好;在正交试验中,得到最佳的吸附条件:蛭石的投加量为2 g/L,Zn~(2+)的初始浓度为40.0 mg/L,温度为40℃,时间为90min,pH值为4,Zn~(2+)去除率可达到90%;在吸附热力学研究中,发现蛭石吸附Zn~(2+)的过程更加符合Langmuir吸附等温模型,理论最大吸附量为33.33 mg/g。     

重金属镉胁迫下好氧颗粒污泥脱氮除磷特征分析

为探究重金属镉(Cd)胁迫下,好氧颗粒污泥培养及脱氮除磷的特征,以絮状物质为探究对象,采用摇床震荡并添加不同剂量Cd胁迫下好氧颗粒污泥的形成及脱氮除磷特征。结果表明在低浓度Cd(0.1mg/L和0.5 mg/L)时,颗粒污泥浓度增加,污泥沉降性加强,而当Cd质量浓度为3.0 mg/L,颗粒污泥稳定时期混合液悬浮固体(MLSS)浓度下降至2.16～2.19 g/L,污泥体积指数(SVI)升高至124.6～129.5 m L/g。进水Cd影响颗粒污泥脱氮除磷,0.1 mg/L和0.5 mg/L Cd提高总氮(TN)去除效率至81.5%～82.3%和83.4%～83.6%,而当3.0 mg/L Cd降低TN去除效率至54.9%～55.6%。低浓度Cd对总磷(TP)去除影响不明显,而高浓度Cd抑制TP去除。元素分析表明Cd浓度降低颗粒污泥表面Na与Ca的含量。     

烟柴杆废渣对Pb~(2+)的吸附性能研究

对烟柴杆废渣吸附Pb~(2+)性能进行研究,考察了吸附剂用量、溶液p H、吸附时间和Pb~(2+)初始浓度对烟柴杆废渣吸附水溶液中Pb~(2+)的影响,并对吸附平衡数据进行了拟合。实验结果表明,烟柴杆废渣对Pb~(2+)具有良好的吸附性能,在Pb~(2+)质量浓度为50 mg/L,吸附剂质量浓度为2 g/L,p H为5.5,吸附时间为10 min条件下,烟柴杆废渣对Pb~(2+)的去除率达到92.8%。烟柴杆废渣对Pb~(2+)的吸附过程符合Langmuir等温吸附。烟柴杆废渣吸附Pb~(2+)主要是由于静电引力,红外谱图分析表明,烟柴杆废渣吸附Pb~(2+)的官能团主要为羟基和羧基等。     

固定化生物吸附剂处理含铜电镀废水的研究

通过平板涂布法,从电镀污泥中筛选得到1株吸附Cu~(2+)性能优良的菌株,鉴定其为假单胞菌,并将其制成固定化生物吸附剂。研究了包埋比、吸附时间、温度、Cu~(2+)初始质量浓度、pH值、投加量对固定化生物吸附剂去除Cu~(2+)的影响。结果表明:当包埋比为1∶5、吸附时间为60min、温度为35℃、Cu~(2+)初始质量浓度为100mg/L、pH值为6、投加量为10g/L时,固定化生物吸附剂对Cu~(2+)的去除率可达到85.2%。     

香蕉茎秆生物炭的制备及其对铜离子的吸附特性

香蕉茎秆经过高锰酸钾氧化预处理后于600℃缓慢热解制得生物炭。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、元素分析仪和比表面积及微孔分析仪对生物炭进行表征,批量吸附实验考察其对Cu~(2+)的吸附特性,研究p H、吸附时间、吸附温度和金属离子初始浓度对吸附的影响。从吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学判断吸附类型。结果表明:与未处理香蕉茎秆生物炭对比发现,氧化预处理生物炭表面覆盖有MnO_x微粒,且含有更多的含氧官能团,拥有更大的表面积。其对铜离子的去除主要通过表面吸附包括表面MnO_x颗粒和含氧官能团,对Cu~(2+)有很强的吸附能力,实验中最大吸附容量为81.36mg/g,吸附效果明显好于未预处理生物炭,吸附过程符合准二级动力学方程,可以用Langmuir吸附等温线模型来描述,热力学参数ΔH00,ΔG00,表明该吸附是一个自发的吸热过程。     

煅烧白云石凹凸棒石粘土的除磷作用

考察了不同温度煅烧白云石凹凸棒石粘土(DPC)对水中磷去除效果的影响。煅烧DPC对磷的去除作用通过XRD、TEM进行分析,同时测定Ca~(2+)、Mg~(2+)、p H值。高于500℃白云石开始分解,产物为方解石、羟钙石、方镁石、斜硅钙石。静态实验结果表明DPC煅烧温度越高,溶液p H值及钙离子浓度越高,磷酸盐去除率越好。说明Ca~(2+)对磷酸根的去除起到了关键作用,沉淀作用是主要的除磷机制。动态实验结果表明,550℃煅烧DPC颗粒滤料6个月内除磷效率接近100%,出水p H在30天后稳定在8~9左右。显示在该温度范围内煅烧DPC可以获得高效除磷而又满足出水p H排放要求的颗粒材料,具有潜在应用价值。     

硅藻壳对重金属Cu~(2+)吸附性能的研究

以深圳大鹏室外系统规模化生产的硅藻为原料,经过氧化处理,制成对金属离子具有吸附作用的新型吸附材料,研究其对废水中Cu~(2+)的吸附效果。研究结果表明:硅藻壳对Cu~(2+)具有明显的吸附作用;在25℃,p H为6.0,Cu~(2+)初始浓度为50 mg/L,固液比为1 g/L时,吸附平衡时间120 min,吸附率达到99%;p H在3.0~7.0之间,Cu~(2+)的吸附率均可达到90%以上;p H为6.0,固液比为0.5 g/L,Cu~(2+)初始浓度为50mg/L时,温度从25℃提高到65℃时,铜的去除率从76%提高到93%,升高温度可以提高硅藻壳的吸附率;硅藻壳对Cu~(2+)的吸附过程符合Langmuir等温方程,饱和吸附量可以达到122.91 mg/g,是一种具有开发前景的新型吸附材料。     

污泥基生物炭的制备及其对重金属的吸附性能

本研究采用城市生活污泥为原料,污泥活化后低温炭化所得的生物炭用作吸附剂去除水溶液中的Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(6+)重金属离子。并对所得生物炭进行了表征,研究了溶液pH值、初始浓度、吸附时间对生物炭吸附能力的影响,并对吸附机理进行了分析。实验结果表明:所得生物炭对Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(6+)的最大吸附值分别为250 mg/g、93.5 mg/g、44.4 mg/g、142 mg/g。生物炭对Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(6+)的等温吸附曲线符合Langmuir方程,吸附动力学过程可以用伪二阶模型来描述。     

污泥活性炭对含酚废水的吸附性能研究

文章利用泉州市污水处理厂生化池污泥为主要原料制备污泥活性炭,研究其对含酚废水的吸附效果,考察了污泥活性炭添加量、振荡时间、反应温度、p H、初始浓度对含酚废水去除率的影响。结果表明,污泥活性炭的碘值为530 mg/g,吸附含酚废水的最佳条件为:污泥活性炭添加量为15 g/L、吸附时间为70 min、p H为6、温度为25℃、初始浓度为10 mg/L对苯酚溶液去除率最佳可达97.9%,符合Frenndlich吸附模型。     

城市剩余污泥制备活性炭吸附剂对Ni2+的吸附研究

以城市污水处理厂剩余脱水污泥为原料,采用化学活化热解法制备了污泥活性炭吸附剂,对水溶液中的Ni2+进行去除,确定了最佳实验参数。实验结果表明,吸附时间为1 h、p H为7、吸附剂用量为6 g/L时,对含Ni2+废水(Ni2+质量浓度为50 mg/L)的平均去除率为29.132%,污泥活性炭吸附剂的平均吸附容量为2.428 mg/g。通过单因素实验得出吸附时间为80 min、溶液p H为7时,对溶液中的Ni2+有较好的去除效果。Ni2+在污泥活性炭吸附剂上的吸附比较符合伪二级吸附动力学方程,Langmuir等温方程更适合描述Ni2+在污泥活性炭吸附剂上的吸附行为。     

黄孢原毛平革菌对Pb~(2+)的吸附研究

目前对于重金属废水的处理普遍采用化学法、电解法等,具有成本高、二次污染等缺点,本研究从生物吸附剂的角度,通过对黄孢原毛平革菌在不同p H、不同菌体量、不同吸附时间条件下对Pb~(2+)进行吸附实验,研究其吸附特性。结果表明黄孢原毛平革菌对Pb~(2+)的最佳p H为5.0,菌丝重为0.2 g时,Pb~(2+)的初始浓度为200 mg/L,吸附量达到最大,为20.61 mg/g,对Pb~(2+)在吸附时间为20 h达到吸附平衡。     

硫酸钙/污泥基生物炭对水中铅的吸附性能研究

将硫酸钙作为添加剂与污泥共热解制备硫酸钙/污泥基生物炭(SBC),并使用BET、SEM、FTIR和XRD表征,研究了其对Pb~(2+)的吸附去除特性。结果表明,硫酸钙已负载在生物炭表面并对去除Pb~(2+)有促进作用。当温度为25℃,初始pH为5,SBC投加量为0.4 g/L,吸附时间为240 min时,Pb~(2+)去除率可达99.69%。Langmuir等温吸附模型能更好地描述SBC对Pb~(2+)的吸附过程,最大吸附量为280.899 mg/g;SBC对Pb~(2+)的吸附更符合准二级动力学模型,该吸附过程可能以化学吸附为主;热力学分析表明SBC对Pb~(2+)的吸附是自发的吸热过程,升温有利于吸附。     

氨氮对颗粒污泥生物除磷的影响及相关机制探究

为探究进水氨氮(NH_4~+-N)对颗粒污泥生物除磷的影响,构建了序批式反应器(SBR),在中温条件下考察了进水NH_4~+-N对生物除磷颗粒污泥的特征及其污染物去除规律的影响。结果表明,进水NH_4~+-N质量浓度为40 mg/L时,颗粒污泥沉降性能最好、生物量最大,稳定运行期污泥体积指数(SVI)为52.9 m L/g,总悬浮固体(TSS)质量浓度达到5.7～5.9 g/L,显著高于其他组别。粒径分析表明,适当提高NH_4~+-N质量浓度利于颗粒污泥粒径增大,且当进水NH_4~+-N质量浓度为40 mg/L时,0.8～1.2 mm粒径占比升高至34.6%。进水NH_4~+-N能影响颗粒污泥胞外聚合物的质量分数及组分,当进水NH_4~+-N质量浓度为40 mg/L时,EPS质量分数可高达134 mg/g,而NH_4~+-N质量浓度升高提高了EPS内蛋白质(PN)与多糖(PS)的比值。进水NH_4~+-N能影响颗粒污泥对TP、NH_4~+-N及化学需氧量(COD)的去除效率。当进水NH_4~+-N质量浓度为40 mg/L、颗粒污泥稳定运行时,TP、NH_4~+-N及COD的去除效率可分别达到95.8%～96.4%、95%和94.6%～95.6%。     

五种改性纳米纤维素吸附剂的制备及除磷性能比较

含磷废水的排放是造成水体富营养化的重要原因,吸附法可以有效去除废水中的磷。开发环境友好的高效吸附剂是该法进一步推广的关键因素之一。采用TEMPO氧化+机械剪切结合的方法制备纳米纤维素(CNFs),分别用Fe(OH)_3、Al(OH)_3、Mg(OH)_2、La_2O_3和MnO_2对CNFs进行改性。将改性前后的CNFs用于吸附去除废水中磷,并比较了不同p H条件下的除磷效果。结果表明,Fe(OH)_3、Al(OH)_3、Mg(OH)_2、La_2O_3和MnO_2均能成功负载于CNFs上。经改性后的CNFs对磷的吸附去除效果有明显提高,p H越低吸附容量越高。同一p H条件下,吸附容量依次为Fe(OH)_3@CNFsAl(OH)_3@CNFsMg(OH)_2@CNFsLa_2O_3@CNFsMnO_2@CNFs。Fe(OH)_3@CNFs对磷的吸附效果最好,且受pH变化的影响不大。在磷初始浓度为10mg/L、p H为4时,Fe(OH)_3@CNFs对磷的吸附容量为7.58mg/g,为未负载CNFs的94.75倍;当p H升高至7时,其吸附容量仍可达到7.09mg/g。将其用于实际废水除磷时无需调节pH,可节约药剂,降低处理成本。     

厌氧颗粒污泥对水中孔雀石绿的吸附行为

研究吸附时间、pH、污泥投加量和温度等对厌氧颗粒污泥吸附水中孔雀石绿(MG)的影响。结果表明,在MG初始浓度为50 mg/L和60 mg/L时,平衡时间为30 min,在MG初始浓度为70 mg/L和80 mg/L时,平衡时间为50 min;在MG初始浓度为100 mg/L时,厌氧颗粒污泥吸附水中MG的最佳pH为6～8,最佳投加量为2.4 g/L(干重);厌氧颗粒污泥对MG的吸附能力随温度增加而增加,在40℃时最大吸附容量为137.696 mg/g。厌氧颗粒污泥对水中MG的吸附可以采用Redlich-Peterson模型进行描述,表明厌氧颗粒污泥对MG的吸附并非理想的单层吸附,而是物理吸附和生物化学吸附共同作用的结果;MG与厌氧颗粒污泥作用的速率取决于化学吸附,其中液膜内扩散速率是限制厌氧颗粒污泥对MG吸附的主要因素。